Synthese en karakterisering van gefunctionaliseerde metaal-organische roosters

Het algemene doel van het volgende experiment is om een gepileerde peddelwiel metaalorganische structuur of vlinder die moeilijk te verkrijgen is de novo te synthetiseren met behulp van oplosmiddel-ondersteunde linkeruitwisseling of zeil, en deze te activeren via superkritisch kooldioxidedrooging. Dit wordt bereikt door de ouder-mo te synthetiseren door middel van een salvo-thermische methode, die gemakkelijk toegankelijk is de novo vanuit zinknitraat hexahydraat NN-prime D-vier perial naftaleen, tetra carboxy diamine en één vier DI bromo 2 3 5 6 Tera vier carboxyl benzeen in een zure DMF-oplossing om het als een zeil-sjabloon te gebruiken. Als tweede stap worden de kristallen van de oudervlinder onderworpen aan de zeil-reactie met de DMF-oplossing van de keuze-linker, wat het gewenste dochtervlinder-product, Salem vijf, oplevert.

Vervolgens wordt het DMF-oplosmiddel in de poriën van Salem vijf verwijderd door oplosmiddeluitwisseling met ethanol en activering met superkritisch kooldioxide uit te voeren om het materiaal geschikt te maken voor toepassingen met gasabsorptie. De resultaten tonen behoud van het raamwerk tot topologie-incorporatie van de dochterlinkers in het Salem vijf-raamwerk en voorkoming van raamwerk-instorting op basis van poeder-X-ray-diffractie in een draaiende capillaire protonen-nucleaire magnetische resonantiespectroscopie en observatie van de kristalbeelden van de geactiveerde mth en collectie van stikstofisotherms respectievelijk. We hopen dat deze video inzicht kan geven in alternatieve routes voor de synthese en activering van uitdagende vlinders, evenals waarschuwen voor kalmerende valkuilen die worden gemaakt bij het omgaan met fragiele vlinderstructuren.

Bovendien kan oplosmiddel-ondersteunde linkeruitwisseling worden toegepast op een breed scala van muisstructuren naast de pilaar-peddelwielsystemen waarop deze video zich richt. Het belangrijkste voordeel van oplosmiddel-ondersteunde linkeruitwisseling boven bestaande methoden is de veelzijdigheid en het gebrek gecombineerd met de snelle implementatie van de zeil. Het verbetert problemen die samenhangen met de oplosbaarheid van linkers en leidt meestal tot een bijna kwantitatieve synthese van het dochter-Moff-poeder.

X-ray-diffractie is een krachtige techniek om te bevestigen dat de zeil-reactie heeft plaatsgevonden. De hier gepresenteerde methode houdt de kristallen in hun moedervloeistof, wat ervoor zorgt dat het MTH-raamwerk intact blijft. Het demonstreren van de procedure zal worden gedaan door Dr. Rachel Clit, een postdoc van ons lab.

Weeg eerst 50 milligram zinknitraat hexahydraat, 37,8 milligram DPNI en 64,5 milligram B-R-T-C-P-B af. Combineer alle vaste ingrediënten in een vier gram-vial. Voeg 10 milliliter DMF toe aan de vial met de vaste ingrediënten.

Voeg vervolgens met behulp van een negen duim lange pasterpipette één druppel geconcentreerd zoutzuur toe nadat de vial goed is afgesloten. Meng de ingrediënten gedurende ongeveer 15 minuten in een ultrasone bad, waarbij u de inhoud van de vial observeert terwijl ze een suspensie vormen. Plaats vervolgens de vial gedurende twee dagen in een oven op 80 graden Celsius.

Op dag één controleert u de vial om ervoor te zorgen dat de inhoud volledig is opgelost. Vorm een gele heldere oplossing op dag twee, observeer gele traanvormige kristallen op de wanden en de bodem van de vial. Nadat de vial uit de oven is verwijderd en afgekoeld tot kamertemperatuur, gebruikt u een spatel om de kristallen voorzichtig van de wanden van de vial te duwen, zodat ze allemaal op de bodem van de vial worden verzameld.

Nadat de kristallen op de bodem van de vial zijn bezonken, verwijdert u voorzichtig de reactieloplossing uit de vial met behulp van een negen duim lange past-stirupette zonder de kristallen in de pipette op te zuigen. Voeg ongeveer vijf milliliter verse DMF toe aan de vial met de kristallen om ze minimaal één dag te laten weken om de zure reactieloplossing en eventuele niet-reactieve ingrediënten die in de poriën zijn gevangen, te verwijderen. Bereid op dit punt een kapilair met een diameter van 0,7 millimeter voor.

Lenen een borosilicaat glaskapilair door voorzichtig het gesloten uiteinde af te snijden, zodat de bovenste drie centimeter van de kapilair met de trechtertop overblijft. Dompel het smal gesneden uiteinde van de kapilair in gesmolten bijenwas. Laat de was als plug in de bodem van de kapilair stollen en steun hem in een kleine hoeveelheid modelleerklei. Gebruik een past-luchtpipette om enkele milliliter kristallen in oplossing op te zuigen.

Breng voorzichtig de kristallen en oplossing door de trechteropening naar de kapilair. Gebruik een papieren handdoek of tissue om overtollig oplosmiddel weg te deppen. Laat vervolgens de kristallen in de kleine plug bijenwas bezinken.

Gebruik een heel klein stukje modelleerklei om het bovenste uiteinde van de kapilair te verzegelen. Om voor te bereiden op poeder-X-ray-diffractieanalyse, verwijdert u eventuele montageapparaten van de goniometerkop en plaatst u de kapilair, ondersteund door modelleerklei, erop. Centreer de kapilair in de röntgenstraal om ervoor te zorgen dat de plug met kristallen niet draait terwijl deze draait.

Na de poeder-X-ray-diffractieanalyse, weeg 21 milligram DPED af en breng het over naar een twee gram-vial. Voeg vijf milliliter DMF toe aan de vial en los het DPED op met ultrasone bestraling. Gebruik een zes duim lange past-luchtpipette om de bro-off-kristallen te verzamelen en ze op een NER-trechter te filteren.

Verspreid vervolgens ongeveer 30 milligram van de kristallen in de eerder bereide DPED-oplossing. Plaats de resulterende zeil-mengsel in een oven op 100 graden Celsius gedurende 24 uur. Controleer vervolgens de voortgang van de zeil-reactie met proton-NMR met behulp van een zes duim PE-pipette.

Verwijder ongeveer twee tot vijf milligram van de MOF-kristallen uit de gekoelde reactieloplossing. Spoel deze kristallen door ze onder te dompelen in een kleine hoeveelheid schone oplosmiddel, zoals DMF in een 1,5 gram-vial. Voeg